ツインターボは何のため？（８／１２）
◆　複数個のターボチャージャを使うエンジンがある。6気筒エンジンだと排気干渉を避けられないのでターボチャージャを2つにしたくなる。等間隔爆発の6気筒エンジンにターボチャージャを2つ付ければ、排気干渉をなくすことが出来る。

◆　4気筒エンジンでも排気干渉が起きるのだが、搭載スペースや効率を考えるとツインスクロール型のターボチャージャを使うのが一般的だ。8気筒エンジンだとツインスクロールターボを2個使うことになる。

◆　排気干渉低減以外で複数個のターボチャージャを使う方式として、シーケンシャル構成がある。日本ではマツダが得意としていてロータリエンジン用がたぶん初で、現在は同社ディーゼルエンジンに使っている。

◆　シーケンシャルターボレイアウトは、サイズの異なるターボチャージャを直列に接続する。排気ガス量の少ない時には小型のターボチャージャを使い、小型のターボチャージャが飽和するくらいの排気ガス量になるとバイパスバルブを開いて大型のターボチャージャを稼働させる。

◆　これは理に適った方法ではあるが、構造が複雑になりコストが上がる。そこで大型ターボチャージャのノズル径を可変にすれば良いんじゃないのと言うことで、バリアブルジオメトリターボが生まれた。排気ガス量が少ない時にはノズルの噴出面積を小さくして流速を上げ、排気ガス量の増大に従って噴出面積を拡大してサチュレーションを防ぐ。

◆　バリアブルジオメトリターボは今でこそディーゼルエンジン用として広く使われているが、過去には日産がガソリンエンジン用として使ったことがあり、これがたぶん世界初である。その後ガソリンエンジン用としては余り使われなくなるのだが、可変機構の耐熱性や信頼性を上げるために要するコストが過大だというのがその理由だ。なお日産に続いてポルシェも一部の車種でバリアブルジオメトリターボを使っている。

◆　ディーゼル車の場合は排気温度が低いのでバリアブルジオメトリターボのコスト上昇は少ないのだが、乗用車用のターボチャージャの場合は小型なので可変機構の組み入れが難しいのかも知れない。なのでマツダは可変ジオメトリターボを使わずに、シーケンシャルツインターボを選んだのだろうか。

◆　ディーゼルエンジンは常用回転数レンジが狭いのだが、乗用車用は比較的高回転まで使う。そこで大小のターボチャージャをと考えたくなるのは分かるのだが、何かもったいないというか、マツダらしいコストのかけ方というか、トヨタだったら絶対やらないというか、小型乗用車用ディーゼルエンジンでこんな贅沢なターボチャージャの使い方はマツダだけというか、そんな風に思う。

◆　ピークパワーを稼ぐためにはシーケンシャルツインターボも良いのだが、常用でそこまで回転数を上げた運転はしない。最後のほんの少しの回転域のトルクのため、フィーリングのためにお金をかけるのはマツダらしいと言えばそうなのだが、商売的にどうなのかなと心配してしまう。

◆　高過給圧を得るためにターボチャージャを直列に使う手法もあるが、200kPa程度ならコンプレッサの設計で十分可能だ。米国の競技用ウルトラパワーディーゼルエンジンだと、ターボチャージャを直列にしてエンジンが吹っ飛ぶくらいの過給を行う。